Глик, Пастернак - Молекулярная биотехнология - 2002 (947307), страница 144
Текст из файла (страница 144)
н., то есть один 8Т8-сайт должен был прихолиться на каждые 300 т. и. н. ДНК человека. Однако уже в 1995 г. была построена полная физическая карта с разрешением 200 т. п. н. Успехи в оптимизации технологии секвенирования ДНК вполне ощутимы, но нс столь эффектны. Стоимость секвенирования пары оснований снизилась с 5 долл.
США в !990 г. до 0,3 долл, в 1996 г. Скорость секвенироаания возросла с ! О 000 оснований в день в ! 990 г, до 50 000 в 1996 г. К 1998 г. предполагается секвенировать 80 м. и. и., или 2,5%, генома человека. Если нс прои:юйдет никаких кардинальных изменений, то при помощи «фабрики» из 30 автоматических секвенаторов, работающих круглые сутки, и полного набора физических карт космилных кюнов можно будет секвенировать примерно 3000 м.
и. н. ДНК за 6 лет, потратив на это -900 млн. долл. США. Какие-то время и средства придется потратить еше на проверку ошибок н получение окончательной последовательности. Однако, прежде чем приступать к реализации столь крупномасштабного проекта, ученые пытаются добиться значительного повьппения скорости секвснирования при помощи автоматических флуоресцентных секвенаторов, в которых используется метод Сэнгера.
Кроме того„предпринимаются поиски других способов быстрого ссквснирования ДНК. Чтобы регулировать работу нал различными аспектами всей программы, НОР распределяет финансы между разными исследовательскими группами. В большинстве случаев ответственность за создание генетических и физических карт конкретной хромосомы делят между собой крупные центры и неболылис лаборатории, которые сотрудничают друг с лругом. Некоторые из наиболее крупных исследовательских институтов занимаются укомплектованием данных о генетических и физических картах генома. В результате молекулярно-генетических исследований генома человека появляется огромное количество новых данных о полиморфных зондах, ВТВ клонах, содержании генетических, физиче- ских и объелинснных карт, рестрикционных фрагментах, гсномной дактилоскопии и нуклеотидных последовательностях ДНК.
Эти данные необходимо собирать, упорядочивать, хранить, обьяснять, сравнивать, обьединять и предоставлять другим исследователям как в исходном, так и в окончательном виде. Эффективное использование этой информации было бы невозможно без компьютерного обеспечения, включающего в себя базы данных, системы управления базами данных, алгоритмы математического моделирования и программы автоматизации экспериментов. Область знаний, которая занимается созданием численных методов обработки информации, называется информатикой. Виоинформатика имеет дело с компьютерным анализом и управлением биологической информацией. В рамках программы НОР, касаюгдейся усовершенствования компьютерных техноло~ ий, достигнугы значительные успехи в создании комльютерных программ, позволяющих проводить всестороннюю обработку ланных по геному человека.
Созданы электронные сайты, где специалисты и обп!ественность могут полу~ить информацию о содержании различных хромосомных карт, вкчючая их полное графическое изображение, о методах исследования генома и программном обеспечении. Например, Ч~%%-сайт Государственного центра по изучению генома человека в США (1з!гр://иидч.п118г!.п!п.8оч/!пг!ех.!1!гп!) содержит инг)юрмацию о программе «Геном человека» и множество ссылок на другие центры, занимающиеся этой проблемой. С самого начала своего существования НОР должна была решать этические, правовые и социальныс проблемы, связанные с картированием н секвенированием генома человека, вырабатывать стратегию, тактику и разрабатывать законопроекты, гарантирующие ответственное использование ин<)юрмапии по генетике человека. На самом деле НОР нс ставит каких-либо принципиально новых этических, правовых или социальных вопросов, которые нс возникали бы при проведении медико-генетических исследо- наний в целом.
Однако реализация НС Р неизбежно приведет к идентификации болыпого числа генов различных заболеваний и к определению последовательности многих из них, и эта Молекулярная генетика человека 479 информация будет использоваться при разработке ДН К-диагностических тестов. Здесь возникает множество поводов для беспокойства.
Не будет ли генетическая информация использоваться для дискриминации людей при медицинском страховании, приеме на работу или иммиграции? Не приведет ли ее доступность к социалыюму неравенству? Все ли меры приняты, чтобы сохранить конфиденциальность персональной генетической информации? Как найти баланс межлу нуждами личности и обп|ества? Обладают ли частнопрактикующие врачи и врачи, работающие в клиниках, лостаточными знаниями по медицинской генетике, чтобы они могли разъяснить пациентам смысл конкретного генетического теста? Сможст ли генетическое консультирование уменьшить обеспокоенность обратившегося? Нс скажется ли отрицательно доступность генетической информации на семейных отношениях? Можно ли надеяться на то, что удастся получить согласис на проведение Лиапюстического теста у достаточно осведомлепного пациента? Следует ли предлагать тестироващие в том случае, когда данное наследственное заболевание неизлечимо? Как повысить образовательный уровень населения, чтобы оно понимало значснис генетической информации? На эти и многие другис вопросы, возникщощие при изучении генетики человека, нст однозначных ответов.
В США в рамках подпрограммы по изучению этического, правового и социальногг> аспектов генетических исследований организован целый ряд мероприятий: разработаны обучающие программы, проволятся семинары и выставки для студентов, учителей, врачей, общественности, адвокатов и судей; исследована возможность генетического тестирования муковисцидоза и наследственных форм рака молочной железы, яичников и толстой кишки, созданы две комиссии (по генетической информации и страхованию; по генетическому тестированию) ддя исчерпываюп1сго изучения конкретных вопросов; разрабатываются предложения ддя выработки федеральных законов СШЛ, которые обеспечивали бы конфиденциальность генетической информации, получаемой при идентификации личности.
На основе этой программы и других исследований были сформулированы пять основных принципов, которыми следует руководсз податься при использовании генетической информации и в работе генетических консультаций: право па автономию, конфиденциальность, справедливость, беспристрастность и качество. Концепция права на автономию в данном случае означает необходимость собл1оления прав человека, обращающегося в генетическую консулыацикь Например, генетическое тестирование лолжно проводиться добровольно и только после того, как пациент в достаточной степени информирован; тестированивз должны подвергаться лишь лица, относящиеся к группе риска; тестируемые должны сами решать, будут ли они знакомиться с резулы.агами теста.
Консультируемые должны быть хорошо осведомлены о всех особенностях теста: его пропюстичсской ценности, медицинских аспектах, характере терапии, если она возможна. Обычно считается, что генетическая информация отличается от Лругих видов личностной информации, поэтому необходимо предусмотреть особые меры предосторожности, гарантирующие ес конфиденциалыюсть. Справедливость и беспристрастность — это довольно близкие гюнятия. Достипгуто соглашение, что генетичсскос консультированис должно быть доступно всем, кто в нем нуждается.
Как и в случае сопиьльных и медицинских программ, необходимо защитить права умственно неполноценных пациентов и детей. Что касается качества, то тестирование лолжны проволить высококвалифицированные сотрудники, используя при этом падлежащис мстоды и средства; все этапы должны соответствующим образом контролироваться, чтобы гарантировать правильность их использования. ЗАКЛЮЧЕНИК Изучая родословные семей, представленных несколькими поколениями, члены которых имеют четко выраженную патологию, можно определить тип наследования многих генетических заболеваний. Зная характер наследования в семьях, можно установить, является ли данное генетическое заболевание аутосомно-домицантпым, аутосомно-рецессивпым„Х-сцсп- 480 ГХ!АВА 20 ленным доминаитным или Х-сцеплениым репсссивиым.
В случае Х-сцепленного заболевания его геи расположен на Х-хромосоме, для аутосомпых болезней хромосомная локализация гена неизвестна. Чтобы картировать геи в специфическом районе хромосомы, можно идентифицировать сцепленные с иим маркериые сайты, используя лля этого метод ПДРФ и ЯТКР-картирование. Для оценки сцепления межлу маркерным сайтом и геном заболевания используют метод максимального правдополобия. Порялок расположения ПДРФ- и эТКР-сайгон на хромосоме определяют при помощи анализа наследования гаплотипов в группе семей, представленных тремя поколениями и имеюп!их большое количество детей (СЕРН-семей). Кроме того, поряпок расположения на хромосоме уникальных сайгон, идентифицируемых при помощи ПЦР (ВТВ), можно проверить картироваиием с использованием радиационных гибридов.
Физические карты хромосом (контиги) строят иа основе геиомных библиотек„содержащих крупные (г'АС, ВЛС и РАС) и небольшие (космиды, Р1 и Х) фрагменты ДНК человека, используя ВТЯ-картирование или другие подхопы, в том числе геномную дактилоскопию. Транскрипциоииые карты состоят из участков к г(Н К и маркерных экспрессируемых последовательностей (ЕЯТ), расположенных вдоль хромосомы. Построение генетических, физических и траискрипциошп ~х карт облегчает ипеитификапию и характеристику генов заболеваний. Лугептичность обнару'хеиного гена человека можно счв гать доказанной, если у больных ицдинидов в нем найдены измснеиия, отсутствующие в генах здоровых лиц.
Для выявления мутаций часчо используют анализ конформапиоииого полиморфизма одноцспочечиой ДН К (КАСР). Для идентификации нужного гена человека используют четыре метода. В первом из них, функциональном картировании, на основе данных о генном продукте синтезируют зонды для скринипга кДНК-библиотеки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
